專利名稱：牙輪鉆機穩(wěn)桿器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種采礦用的牙輪鉆機，特別是一種輻條式的牙輪鉆機穩(wěn)桿器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有輻條式牙輪鉆機穩(wěn)桿器呈桿狀，其中心線上開有同心通孔，包括分別與鉆桿和鉆頭螺紋連接的上接頭和下接頭，以及位于上接頭和下接頭之間的桿體。桿體通過刨銑的方式對稱均布挖出4個排碴風槽，沒有挖掉的地方就形成輻條。輻條的作用是穩(wěn)定鉆桿，并將鉆頭還沒有來得及破碎的巖石進一步壓碎，使孔壁進一步壓實和擴充，保證其孔徑與鉆頭一樣大，使得鉆桿外圓與鉆孔的孔徑之間形成間隙以便于排碴。由于輻條經(jīng)常與礦體接觸，一般會在輻條外圓柱面上及附近的排碴風槽向碴表面鑲嵌合金齒柱或堆焊耐磨材料。因牙輪鉆機采用壓氣外排碴方式，即在穩(wěn)桿器的通孔內(nèi)，從鉆桿往鉆頭方向通有壓縮空氣，從而將鉆頭在鉆孔過程中產(chǎn)生的礦碴通過鉆桿外圓與鉆孔的孔徑之間形成的間隙排放出去，避免鉆桿被礦碴淤積排碴不暢。這些礦碴如果不能及時地排放出去，就會增加鉆桿、穩(wěn)桿器、及鉆頭與礦碴的摩擦，降低它們的使用壽命。排碴風槽橫截面與鉆機排碴量有關(guān)，鉆機的排碴速率由壓縮空氣的流速和壓力來決定。特別是在難破碎復雜地質(zhì)條件下高硬度、難破碎、難排碴礦巖穿孔時，使得礦碴不能及時排放出去，加劇了鉆桿、鉆頭和穩(wěn)桿器的磨損和損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、排碴效率高的輻條式的牙輪鉆機穩(wěn)桿器。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種牙輪鉆機穩(wěn)桿器，包括與鉆桿螺紋連接的上接頭、與鉆頭螺紋連接的下接頭、和位于上接頭和下接頭之間的桿體；所述上接頭、下接頭、桿體鑄成一體，其中央開有供壓縮空氣通過的同心通孔；所述桿體外圓周面設有若干對排碴風槽和幅條；每個排碴風槽均開有若干 個通往通孔內(nèi)壁的噴射孔，所述噴射孔中心線與壓縮空氣流向的夾角Θ為20。-90°。采用該技術(shù)方案，由于每個排碴風槽均開有若干個中心線與壓縮空氣流向的夾角Θ為20。-90°的通往通孔內(nèi)壁的噴射孔，使得一小部分穩(wěn)桿器通孔內(nèi)高速流動的壓縮空氣通過這些小噴射孔向穩(wěn)桿器排碴風槽噴射。因噴射孔的直徑相對于穩(wěn)桿器的通孔直徑來說很小(牙輪鉆機鉆桿的直徑一般為250-380mm，而噴射孔的直徑為2_5mm)，噴射孔內(nèi)流出的高壓空氣流速增大形成射流，在排碴風槽內(nèi)的噴射區(qū)域的周圍形成低壓區(qū)，加速鉆頭端的礦碴從鉆頭向地面不斷流動排出，從而增加了排碴的速率，減少了鉆頭和穩(wěn)桿器與礦碴的摩擦，提高了鉆頭和穩(wěn)桿器的使用壽命和穿孔效率。同時還加快了鉆頭和穩(wěn)桿器的散熱，降低了牙輪鉆機的動力負荷，起到節(jié)能降耗的作用。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是噴射孔位于通孔內(nèi)壁的開口下接頭側(cè)固定有反射環(huán)，所述反射環(huán)迎風面與壓縮空氣流向的夾角δ為銳角。
該技術(shù)方案特別適應噴射孔的中心線與壓縮空氣流向的夾角為銳角的情形，因為這種情況下壓縮空氣不僅不能直接流入噴射孔，反而會導致礦碴經(jīng)過噴射孔由排碴風槽吸入穩(wěn)桿器的通孔內(nèi)。設置迎風面與通孔中心線的夾角為銳角的反射環(huán)后，則不僅穩(wěn)桿器通孔內(nèi)的壓縮空氣可以經(jīng)過反射環(huán)的反射流往排碴風槽，形成低壓區(qū)，對鉆頭處的礦碴產(chǎn)生軸向抽吸力，而且噴射孔內(nèi)噴射處的氣流還會對礦碴向地面的排放起到一定的推動作用，進一步加速鉆頭端的礦碴向穩(wěn)桿器端由下朝地面方向快速不斷排出，增加礦碴的排出速率。本發(fā)明再進一步的技術(shù)方案是所述噴射孔中心線與反射環(huán)迎風環(huán)形錐面垂直。米用該技術(shù)方案，由反射環(huán)反射回噴射孔內(nèi)的壓縮空氣量最多，相應的噴射出的射流的流速更快，形成的低壓區(qū)壓力更低，對礦碴的抽吸力更大，噴射孔噴出的氣流對礦碴推力更大，相應的礦碴排出速率更高。本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案是噴射孔在穩(wěn)桿器通孔內(nèi)壁的開口位于桿體與上接頭的連接處。采用該技術(shù)方案，由于噴射孔噴出的射流形成的低壓區(qū)離鉆頭較遠，與低壓區(qū)位于最接近下接頭端的情形相比，可使得礦碴能盡快離開鉆頭和穩(wěn)桿器部分向鉆桿方向排出，達到進一步增強排碴的效果，改善的鉆頭和穩(wěn)桿器的散熱條件和與礦碴的摩擦。


圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1的A-A剖面 圖3為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意 圖4為圖3所示的圓圈處放大圖。以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的詳細內(nèi)容作進一步描述。
具體實施例方式實施例一
如圖1-2所示，一種牙輪鉆機穩(wěn)桿器，包括與鉆桿螺紋連接的上接頭1、與鉆頭螺紋連接的下接頭2、和位于上接頭I和下接頭2之間的桿體3，上接頭1、下接頭2、桿體3三個部分鑄成一體，其中央開有供壓縮空氣通過的同心通孔4，壓縮空氣的流向與通孔4的中心線平行，桿體3外圓周面通過刨銑的方式加工出四個對稱均布的排碴風槽5，沒有銑掉的凸起部即為夾在相鄰排碴風槽5之間的輻條6 (也可以在桿體3外圓柱周面上直接對稱焊接4根輻條6，相鄰輻條6之間的凹槽區(qū)域則形成排碴風槽5);每個排碴風槽5通往位于桿體3的通孔4內(nèi)壁上開有一個噴射孔7，噴射孔7的直徑為2-5_，噴射孔7中心線與壓縮空氣流向的夾角為90°，噴射孔7位于上接頭I和桿體2連接處。工作時，小部分穩(wěn)桿器通孔4內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)噴射孔7噴出，在噴射區(qū)周圍形成低壓區(qū)，從而在鉆頭和穩(wěn)桿器排碴風槽5之間形成一定的壓力差,對礦碴產(chǎn)生一定的軸向抽吸力，加速鉆頭端的礦碴經(jīng)過穩(wěn)桿器由下朝上往地面方向不斷流動排出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)與噴射孔7在穩(wěn)桿器的通孔4的內(nèi)壁開口靠近下接頭2的結(jié)構(gòu)相比，由于本發(fā)明噴射孔7的高速射流形成的低壓區(qū)離鉆頭較遠，增大了上接頭I和桿體2連接處與鉆頭之間的壓差，使得礦碴能盡快離開鉆頭和穩(wěn)桿器部分向鉆桿方向排出。實施例二
如圖3-4所示，一種牙輪鉆機穩(wěn)桿器，包括與鉆桿螺紋連接的上接頭1、與鉆頭螺紋連接的下接頭2、和位于上接頭I和下接頭2之間的桿體3，噴射孔7中心線與壓縮空氣流向的夾角為20°的銳角，噴射孔7在通孔4內(nèi)壁開口附近用點焊或整體加工方式固定有反射環(huán)8，反射環(huán)8位于下接頭2—側(cè)，反射環(huán)8的迎風面與通孔4的中心線夾角δ為銳角，且與噴射孔7中心線垂直。工作時，壓縮空氣在不能直接進入噴射孔7的情況下，經(jīng)過反射環(huán)8的反射進入噴射孔7內(nèi)，在噴射孔7中心線與反射環(huán)8的迎風面垂直的情況下，進入噴射孔7內(nèi)的壓縮空氣最多，相應的噴射孔7噴出的氣流流速越快，對礦碴向地面流動的推力越大，同時形成的低壓區(qū)壓力越低，對礦碴的抽吸`力也越大。
權(quán)利要求
1.一種牙輪鉆機穩(wěn)桿器，包括與鉆桿螺紋連接的上接頭、與鉆頭螺紋連接的下接頭、和位于上接頭和下接頭之間的桿體，上接頭、下接頭、桿體鑄成一體，其中央開有供壓縮空氣通過的同心通孔，桿體外圓周面設有若干對排碴風槽和幅條；其特征是每個排碴風槽均開有若干個通往通孔內(nèi)壁的噴射孔，所述噴射孔中心線與壓縮空氣流向的夾角Θ為20。-90。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆機穩(wěn)桿器，其特征是噴射孔位于通孔內(nèi)壁的開口下接頭一側(cè)固定有反射環(huán)，所述反射環(huán)迎風面與壓縮空氣流向的夾角S為銳角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牙輪鉆機穩(wěn)桿器，其特征是所述噴射孔中心線與反射環(huán)迎風環(huán)形錐面垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牙輪鉆機穩(wěn)桿器，其特征是噴射孔在穩(wěn)桿器通孔內(nèi)壁的開口位于桿體與上接頭的連接處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牙輪鉆機穩(wěn)桿器，其特征是噴射孔在穩(wěn)桿器通孔內(nèi)壁的開口位于桿體與上接頭的連接處。
全文摘要
一種牙輪鉆機穩(wěn)桿器，包括與鉆桿螺紋連接的上接頭1、與鉆頭螺紋連接的下接頭2、和位于上接頭1和下接頭2之間的桿體3，上接頭1、下接頭2、桿體3三個部分鑄成一體，其中央開有供壓縮空氣通過的同心通孔4，桿體3外圓周面有四個對稱均布的排碴風槽5，在相鄰排碴風槽5之間夾有輻條6；每個排碴風槽5通往位于桿體3的通孔4內(nèi)壁上開有一個噴射孔7，噴射孔7中心線與壓縮空氣流向的夾角為90°，噴射孔7位于上接頭1和桿體2連接處。本發(fā)明增加了排碴的速率，減少了鉆頭和穩(wěn)桿器與礦碴的摩擦，提高了鉆頭和穩(wěn)桿器的使用壽命和穿孔效率，同時還加快了鉆頭和穩(wěn)桿器的散熱，降低了牙輪鉆機的動力負荷，起到節(jié)能降耗的作用。
文檔編號E21B17/10GK103061687SQ20121058756
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者周湘衡 申請人:中鋼集團衡陽重機有限公司